电流感测在集成电流传感器相关原因

电流感测在各种电子设备中至关重要，包括电源、电池管理系统、电机驱动器和可再生能源网络。准确可靠的电流感测对于这些设备的保护和高效运行至关重要。

然而，随着设备功率密度的增加，电流测量面临着挑战，目标始终是用更少的资源做更多的事情，包括化电路板占地面积。在这种空间有限和高功率密度的环境中，集成电流传感器(ICS) 发挥着至关重要的作用。

ICS 是基于霍尔效应的电流传感器，非常适合各种汽车、工业或住宅应用，它将电流导体、传感元件、信号处理芯片以及一些专用功能（例如故障检测和隔离）集成在单个封装中。

霍尔效应传感是实现电流感应磁场非接触式测量的一种方法。霍尔元件是将磁场变化转换为其电阻变化的传感元件。当恒定电流通过霍尔单元时，电压输出与磁场成比例变化。

四个主要优点说明了为什么集成电流传感器可能是一项合理的投资。

无芯设计

传统的霍尔效应电流传感器在电流导体和传感元件周围使用铁氧体磁芯来集中磁场。该磁芯还可以保护不需要的外部磁场和噪声。差分测量使得可以使用两个传感元件（霍尔单元）去除铁氧体磁芯，这两个传感元件都接收待测量的磁场——一个具有正因子，另一个具有负因子。两个磁场之间的差异可以消除任何额外的不需要的磁场。

集成电流传感器使用差分测量来避免使用铁氧体磁芯。去除内核可为嵌入式应用带来多种优势。例如，器件成本降低，传感侧功率密度机械增加，测量不受磁滞影响（当施加外部磁场时）到铁磁体并且原子偶极子与其对齐）。，频率和带宽不受磁芯磁性元件固有饱和度的限制。

嵌入式隔离

一些系统需要特定的隔离来保护终用户，这意味着用户界面必须与高压 (HV) 网络物理隔离，并且不能共享相同的电压参考电平。ICS 集成了设备内部（电流隔离）和外部（爬电距离和间隙距离）的隔离功能，这意味着高压电流流动的初级导体与具有专用集成电路的次级电路之间没有物理连接（ ASIC）芯片和辅助引脚。这两侧仅通过流动电流产生的磁场进行通信。

ICS 中的 ASIC 采用 CMOS 半导体制造工艺生产，无需添加硬件即可将特定功能集成到组件中。例如，感测、放大和处理比例电压信号所需的所有模拟和数字元件均采用半导体材料制造在单个芯片上，这也确保了低功耗和功耗。

过流检测（OCD）也是一个重要因素。通过内部 OCD，当电流超过阈值时，它会在内部触发发送到专用故障引脚的信号输出。这使得应用程序的微控制器能够以的延迟接收警报信息。否则，必须根据传感器发送的当前电平在内部完成该操作，这将花费更长的时间。